目前,放射治疗已经成为一种非常重要的肿瘤治疗手段,在进行治疗之前,需要制定精确的放射治疗计划,保证最大程度的照射病灶,而周围的重要组织受到的损伤最小,最终实现精确的放射治疗。可视化技术在放射治疗计划的制定过程中发挥着越来越重要的作用,成为了放射治疗领域中的一个研究热点。因此,对可视化技术的研究,不仅具有重要的学术意义,而且对放射治疗技术的发展具有重要的推动作用。本文对放射治疗计划中的可视化技术进行了比较深入的研究,包括医学图像可视化、数字影像重建和虚拟放疗环境,并借助计算机实现了这些可视化技术。首先,本文对医学图像可视化算法做了详细的讨论,主要研究了Marching Cubes(MC)和Ray-casting(RC)这两种方法,给出了针对性的改进办法,并根据这两种方法实现了面绘制和体绘制。由于序列二维轮廓线重建三维形体在放射治疗计划制定过程中有着重要的应用,本文运用交互式的方法进行断层二维轮廓线的提取,并采用Delaunay三角剖分方法进行轮廓线的表面重建。数字影像重建是放射治疗计划采用的一项关键可视化技术,根据X射线成像的物理原理,将光线跟踪技术运用于数字影像重建,并采用图像增强技术改善图像质量,此外对限制数字影像重建速度和质量的瓶颈进行了分析。为了保证放疗计划的可行性,我们利用OpenGL图形库对虚拟放疗环境进行模拟,研究了一种实时的放射治疗设备碰撞检测方法,试验表明该方法可以有效快速地检测放射治疗计划中潜在的碰撞威胁,有利于医生制定合理高效的放射治疗计划。此外,在理论算法研究的基础上,基于VC++6.0,本文设计与开发了一个医学影像处理软件系统,为今后放射治疗计划系统的开发打下了良好的基础。